EP0149450A2 - Klimaanlage für Eisenbahnfahrzeuge - Google Patents

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EP0149450A2
EP0149450A2 EP84890256A EP84890256A EP0149450A2 EP 0149450 A2 EP0149450 A2 EP 0149450A2 EP 84890256 A EP84890256 A EP 84890256A EP 84890256 A EP84890256 A EP 84890256A EP 0149450 A2 EP0149450 A2 EP 0149450A2
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EP
European Patent Office
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compartment
air
compartments
air supply
air conditioning
Prior art date
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Application number
EP84890256A
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English (en)
French (fr)
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EP0149450A3 (en
EP0149450B1 (de
Inventor
Herbert Ertl
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Alex Friedmann KG
Original Assignee
Alex Friedmann KG
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Publication date
Application filed by Alex Friedmann KG filed Critical Alex Friedmann KG
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Publication of EP0149450A3 publication Critical patent/EP0149450A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D27/00—Heating, cooling, ventilating, or air-conditioning
    • B61D27/0018—Air-conditioning means, i.e. combining at least two of the following ways of treating or supplying air, namely heating, cooling or ventilating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00371—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles carrying large numbers of passengers, e.g. buses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/00742—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models by detection of the vehicle occupants' presence; by detection of conditions relating to the body of occupants, e.g. using radiant heat detectors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Definitions

  • the invention relates to an air conditioning system for railway vehicles with passenger compartments and an air supply to the compartments, the temperature of the fresh air supplied being sufficient for a certain degree of occupation of the compartments to reach the desired temperature in the compartments, and an additional heating controlled by a thermostat in each Compartment is provided which maintains the desired target temperature in the compartment when the number of compartments is reduced compared to the specified degree of occupation.
  • an amount of air that is independent of the occupancy is usually blown into the individual compartments. If the compartments are missing or only partially occupied, unnecessarily large amounts of air are blown into the compartments, which leads to unnecessarily high energy losses, since a correspondingly large amount of air has to be conditioned.
  • the aim of the invention is to provide an air conditioning system of the type mentioned, which is characterized by a simple structure.
  • a throttle device is provided in the air supply line of each compartment, which permits a continuous but limited reduction in the inflow cross section and this throttle device is operatively connected to the additional heating in such a way that when the additional heating is increased as a result of a reduction in the occupancy in the compartment, the outflow cross section the air supply line is throttled by a predetermined amount.
  • the additional heating is formed by electric radiators and the throttle device is formed by a bimetal controlled, the air supply line to the compartment more or less releasing throttle body.
  • the electric heating element is arranged in a recirculating air duct, which is preferably guided under the seat surfaces and opens into a duct that leads to the throttle device and leads to air outlet openings in the compartment, the two ducts in the mouth region being separated by a cross section L- shaped throttle body are separated.
  • the circulating air flow is moved by the ejector principle by the air flow flowing from the air supply into the channel leading to the air outlet openings.
  • the additional heater can also be formed by a second air supply, which is operated at a higher temperature. If the temperature in the compartment is too low, the second air supply is opened and at the same time the supply of air to the compartment from the first air supply is throttled.
  • the bimetal controlling the throttle element is exposed to the action of the electric radiator.
  • Another possibility of influencing the throttle element controlled via a bimetal is also to provide the bimetal with its own heating winding, which is controlled together with the additional heating.
  • Another embodiment of the invention is characterized in that the throttle element is controlled by a servomotor which is controlled by a control amplifier which processes the signals of a compartment temperature sensor and a temperature control device and which also controls the additional heating.
  • a control amplifier which processes the signals of a compartment temperature sensor and a temperature control device and which also controls the additional heating.
  • a pressure sensor is arranged in the air supply line to the individual compartments, which acts on the regulation of the air supply and, in the event of a pressure increase due to the throttling of the outflow into the compartments, the air flow through the throttling devices rate reduced. In this way it is prevented that the inflow of air to the other compartments changes if the air supply in one or more compartments is reduced due to a decreasing occupation in this or these compartment (s) and therefore there is an increase in pressure in the compartment air supply common to all compartments.
  • the air conditioning system is designed as a single-channel air conditioning system.
  • This has an air conditioning unit 7, which in the usual way comprises a filter F, an air heater Hz, an air cooler K and a fan and which is regulated as a function of an outside temperature sensor, not shown.
  • the air conditioned by the air conditioning unit 7 flows via the air supply line 1, in which the pressure sensor 22 is located, to the individual compartments 8, and from there via a throttle device 9 and a channel 10 to air outlet openings 11.
  • additional heaters designed as electric heaters 12 are arranged in the channels 10 and are controlled via electronic switches 13.
  • the throttle devices 9 essentially comprise a throttle valve 14 which is moved by an actuator 15 and is adjustable between a fully open position and a partially open throttle position.
  • the control device for each compartment 8 comprises a compartment temperature sensor 16 for detecting the temperature in the compartment, a temperature adjusting device 17 for specifying a target temperature, a control amplifier 18 connected to this on the input side and the other Output connected actuators, namely the servomotor 15 and the electronic switch 13.
  • a pulse generator 19 or a signal converter 20 are also interposed between the output of the control amplifier 18 and the electronic switch 13 or the servomotor 15.
  • the setpoint specified by the temperature control device is determined on the basis of the control of the conditioning of the air depending on the outside temperature with a certain degree of occupation, e.g. when fully occupied with the throttle device 9 fully open, the air supplied via the air supply line 1 in the compartment keeps it within predetermined tolerances. If the occupancy of the compartment now decreases, the temperature in the compartment drops after some time due to the lower heat radiation of the remaining users of the compartment. This leads to a positive output signal of the control amplifier 18, as a result of which the pulse generator 19 corresponds to pulse sequences corresponding to the output voltage of the control amplifier, e.g. outputs a similar to a phase control to the electronic switch 13 and ignites it in the rhythm of the incoming impulses and the electrical heating element 12 in pulses e.g. similar to a phase control with the power source.
  • the pulse generator 19 only emits pulses if the polarity of the output voltage of the control amplifier corresponds to a temperature below the setpoint in compartment 8.
  • the signal converter 20 also gives corresponding signals to the output voltage of the control amplifier 18 and their polarity, e.g. Pulses of corresponding polarity and frequency to the servomotor 15, which e.g. can be designed as a stepping motor, so that this moves the throttle valve 14 in the direction of "closing" in the case of a compartment temperature below the target temperature and thus reduces the air supply to the compartment, which results in considerable energy savings.
  • polarity e.g. Pulses of corresponding polarity and frequency
  • the control amplifier 18 supplies a corresponding output voltage with the polarity reversed from the first described case, so that the pulse generator 19 does not emit any pulses and therefore the auxiliary heater cannot operate, but the signal converter 20 does emit signals with the appropriate polarity and therefore the servomotor 15 and the throttle valve 14 moved towards the open position, whereby the increased air requirement is covered.
  • the control of the servomotor is shut down, so that the throttle valve 14 remains in its fully open position, even when the auxiliary heater is in operation.
  • the embodiment according to FIGS. 3 to 5 differs from the one described above only in that the Dros Sel Rhein 9 instead of a throttle valve 14 has a bar-shaped, cross-sectionally L-shaped throttle body 2, 15 bimetal strips 3 and 4 are provided for driving instead of an actuator.
  • the additional heater which in this case is also formed by electric radiators 12, is arranged in a circulating air duct 6 running under the windows, which opens into the duct 10 into which the air flowing out of the air supply 1 via the throttle device 9 flows and because of the ejector effect entrains the air from the air duct 6.
  • the heater 12 can also be controlled, as already explained with reference to FIG. 2, only that no servomotor is connected to the control amplifier.
  • the bimetallic strips 3 are connected at their one ends 3 'directly to the wall of the channel 10; the opposite ends 4 'of the bimetallic strips 4 are fastened to the throttle body 2 which is L-shaped in cross section.
  • the free ends of two bimetallic strips 3 and L are connected to one another via an intermediate piece 23, one L being exposed to the action of the heating element 12 and the other 3 to the conditioned air flowing out of the air supply line 1.
  • the outflow opening 21 of the air supply 1 is more or less opened.
  • the electric heating element 12 is activated, as already explained.
  • the bimetal strip 3 acting on the throttle element 2 is exposed to the heat radiation from the radiator 12 and bends in such a way that the outlet opening 21 covers more and the outflow cross section is reduced.
  • the bimetal strips 3 with heating windings which are controlled by the control amplifier 18 in a manner similar to the servomotor 15 according to FIG. 2.
  • the locations of the bimetallic strips can be influenced differently, so that a control characteristic as described with reference to FIG. 2 can be achieved.
  • the outflow cross section of the air supply line 1 can also be kept in the fully open state for the preheating operation.
  • the latter is mainly important for the preheating mode, in which we work with a much warmer air introduced via the air supply line than this is normally the case even at low outside temperatures.
  • the egg-metal strips 3 bend in the direction of the open position of the throttle element 2 and thus prevent the outlet cross section of the air supply line 1 from narrowing, even when the heating element 12 is switched on.
  • the bimetallic strips 3 and 4 are designed such that the bimetallic strips 3 are practically ineffective at the normal air temperatures in the air supply line 1, but the strips 3 overpress the strips 4 at the much higher temperatures usual in preheating mode.
  • a pressure sensor can be arranged in the air supply line, which acts on the valve holder of the air conditioning unit and thus for constant pressure conditions in the air supply line 1 worries.
  • the invention was only explained on the basis of a single-channel air conditioning system with additional electrical heating, it can also be used in two-channel air conditioning systems.
  • the additional duct is opened and the basic duct is closed or the ent is increased when there is an increased heat requirement due to a lower occupation of a compartment speaking outflow cross-sections, the control being carried out in such a way that the total amount of air flowing into the compartment is reduced.
  • the invention can also be used in cooling operation.
  • the air supplied via air supply line 1 or the basic duct in a two-duct system must be conditioned in such a way that it can bring a compartment with the occupancy assumed when designing the system to the desired temperature. If the cooling requirement drops due to a lower occupation, the missing amount of heat is applied by the additional heating, whereby the resulting reduction in air throughput results in considerable energy savings.

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Abstract

Bei einer Klimaanlage (7) für Eisenbahnfahrzeuge mit Fahrgastabteilen (8) und einer Zusatzheizung (12) in jedem Abteil ist eine Drosseleinrichtung (9) für die Luftzufuhr in jedes Abteil vorgesehen, die bei einer Erhöhung der Zusatzheizung infolge Verminderung der Besetzung die Luftzufuhr um ein vorbestimmtes Maß vermindert, wodurch Heizund Betriebsenergie eingespart wird, da jedes Abteil nur mit der jeweils erforderlichen Luftmenge versorgt wird.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Klimaanlage für Eisenbahnfahrzeuge mit Fahrgastabteilen und einer Luftzuleitung zu den Abteilen, wobei die Temperatur der zugeleiteten Frischluft bei einem bestimmten Besetzungsgrad der Abteile ausreicht, um die Solltemperatur in den Abteilen zu erreichen, und eine durch einen Thermostaten gesteuerte Zusatzheizung in jedem Abteil vorgesehen ist, die bei Verminderung der Besetzung der Abteile gegenüber dem genannten bestimmten Besetzungsgrad die gewünschte Solltemperatur im Abteil aufrecht erhält. Bei herkömmlichen Luftheizungsanlagen mit Ein- oder Zweikanalsystemen wird meist eine von der Besetzung unabhängige Luftmenge in die einzelnen Abteile eingeblasen. Bei fehlender oder nur teilweiser Besetzung der Abteile kommt es zum Einblasen von unnötig hohen Luftmengen in die Abteile, wodurch es zu unnötigen hohen Energieverlusten kommt, da eben eine entsprechend große Luftmenge konditioniert werden muß.
  • Eine besetzungsabhängige Luftmengeneinbringung bringt einen dem Besetzungsgrad angepaßten Leistungsverbrauch und damit eine Energieeinsparung mit sich. Die bisher bekannten Klimaanlagen der eingangs erwähnten Art haben sich jedoch aufgrund ihres komplizierten Aufbaues nicht durchgesetzt.
  • 'Ziel der Erfindung ist es eine Klimaanlage der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet.
  • Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in der Luftzuleitung jedes Abteiles eine Drosseleinrichtung vorgesehen ist, welche eine stufenlose aber begrenzte Verminderung des Einströmquerschnittes zuläßt und diese Drosseleinrichtung mit der Zusatzheizung in solcher Wirkverbindung steht, daß bei Erhöhung der Zusatzheizung infolge Verminderung der Besetzung im Abteil der Ausströmquerschnitt der Luftzuleitung um ein vorbestimmtes Maß gedrosselt wird. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß aufgrund der jedem einzelnen Abteil zugeordneten Drosseleinrichtung jedes Abteil mit der jeweils erforderlichen Luftmenge versorgt werden kann.
  • fach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zusatzheizung durch elektrische Heizkörper gebildet ist und die Drosseleinrichtung durch ein von einem Bimetall gesteuertes, die Luftzuleitung zum Abteil mehr oder weniger freigebendes Drosselorgan gebildet ist. Auf diese Weise ergibt sich ein sehr einfacher Aufbau der Klimaanlage. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der elektrische Heizkörper in einem vorzugsweise unter den Sitzflächen geführten, Umluftkanal angeordnet ist, der in einen an die Drosseleinrichtung anschließenden zu Luftauslaßöffnungen im Abteil führenden Kanal mündet, wobei im.Mündungsbereich die beiden Kanäle durch ein im Querschnitt L-förmiges Drosselorgan getrennt sind.
  • In diesem Falle wird der Umluftstrom durch den aus der Luftzuführung in den zu den Luftauslaßöffnungen führenden Kanal einströmenden Luftstrom durch das Ejektorprinzip bewegt.
  • Ein besonders einfacher mechanischer Aufbau ergibt sich, wenn das Drosselorgan von zwei im Bereich ihrer einen Enden miteinander verbundenen Bimetallstreifen gehalten ist, von denen einer der aus der Luftzuleitung abströmenden Luft und der andere der Einwirkung der Zusatzheizung ausgesetzt ist. Dadurch ist es auch möglich beim Vorheizbetrieb ein Offenhalten des Ausströmquerschnittes der Luftzuleitung sicherzustellen.
  • Grundsätzlich ist aber die Ausbildung der Zusatzheizung als elektrischer Heizkörper nicht unbedingt erforderlich. Die Zusatzheizung kann auch durch eine zweite Luftzuführung, die mit höherer Temperatur betrieben wird, gebildet sein. Dabei wird bei zu geringer Temperatur im Abteil die zweite Luftzuführung geöffnet und gleichzeitig die Zufuhr von Luft in das Abteil aus der ersten Luftzuführung gedrosselt.
  • Um den konstruktiven Aufwand gering zu halten kann vorgesehen sein, daß das das Drosselorgan steuernde Bimetall der Einwirkung des elektrischen Heizkörpers ausgesetzt ist. Eine weitere Möglichkeit der Beeinflussung des über ein Bimetall gesteuerten Drosselorgans besteht auch darin, das Bimetall mit einer eigenen Heizwicklung zu versehen, die gemeinsam mit der Zusatzheizung gesteuert wird.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das Drosselorgan durch einen Stellmotor gesteuert ist, der von einem die Signale eines Abteil-Temperaturfühlers und einer Temperaturstelleinrichtung verarbeitenden Regelverstärker gesteuert ist, der gleichzeitig auch die Zusatzheizung steuert. Dadurch wird eine direkte Beeinflussung sowohl der Zusatzheizung als auch der Drosseleinrichtung in Abhängigkeit von der Temperatur im Abteil erreicht. Diese ist aber ein sehr guter Indikator für den Besetzungsgrad des Abteils. So sinkt die Temperatur im Abteil, wenn die Besetzung sinkt.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist,weiters vorgesehen, daß in der Luftzuleitung zu den einzelnen Abteilen ein Druckfühler angeordnet ist, der auf die Regelung der Luftversorgung einwirkt und bei einer Druckerhöhung aufgrund der Drosselung des Abströmens in die Abteile durch die Drosseleinrichtungen den Luftdurchsatz vermindert. Auf diese Weise wird verhindert, daß sich der Zustrom von Luft zu den übrigen Abteilen ändert, wenn in einen oder mehreren Abteilen aufgrund einer geringer werdenden Besetzung die Luftzufuhr in diesem bzw. diesen Abteil(en) verringert wird und es daher zu einem Druckanstieg in der allen Abteilen gemeinsamen Luftzuleitung kommt.
  • Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen
    • Figur 1 schematisch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Klimaanlage,
    • Figur 2 ein Blockschaltbild der Regeleinrichtung für ein Abteil bei der Klimaanlage nach Fig. 1,
    • Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Regeleinrichtung für ein Abteil,
    • Figuren 4 und 5 Schnitte gemäß den Linien IV-IV bzw. V-V in Fig. 3.
  • Die Klimaanlage ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 als Einkanal-Klimaanlage ausgebildet. Diese weist ein Klimaaggregat 7 auf, das in üblicher Weise einen Filter F, einen Lufterhitzer Hz, einen Luftkühler K und einen Ventilator umfaßt und das in Abhängigkeit von einem nicht dargestellten Außen-Temperaturfühler geregelt ist. Die durch das Klimaaggregat 7 konditionierte Luft strömt über die Luftzuleitung 1,in der sich der Druckfühler 22 befindet, zu den einzelnen Abteilen 8, und von dort über eine Drosseleinrichtung 9 und einen Kanal 10 zu Luftauslaßöffnungen 11.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind in den Kanälen 10 als elektrische Heizkörper 12 ausgebildete Zusatzheizungen angeordnet, die über elektronische Schalter 13 gesteuert sind.
  • Die Drosseleinrichtungen 9 umfassen im wesentlichen eine Drosselklappe 14, die von einem Stellmotor 15 bewegt wird und zwischen einer voll geöffneten Stellung und einer teilweise geöffneten Drosselstellung verstellbar ist.
  • Wie aus Fig. 2 ersichtlich, umfaßt die Regeleinrichtung für jedes Abteil 8 einen Abteil-Temperaturfühler 16, zur Erfassung der Temperatur im Abteil, eine Temperatur-Stelleinrichtung 17 zur Vorgabe einer Soll-Temperatur, einen mit diesem eingangsseitig verbundenen Regelverstärker 18 und die an dessen Ausgang angeschlossenen Stellorgane und zwar den Stellmotor 15 und den elektronischen Schalter 13. Dabei sind zwischen dem Ausgang des Regelverstärkers 18 und dem elektronischen Schalter 13 bzw. dem Stellmotor 15 noch ein Impulsgeber 19 bzw. ein Signalumsetzer 20 zwischengeschaltet.
  • Der durch die Temperatur-Stelleinrichtung vorgegebene Sollwert wird aufgrund der von der Außentemperatur abhängigen Steuerung der Konditionierung der Luft bei einem bestimmten Besetzungsgrad, z.B. bei voller Besetzung bei voll geöffneter Drosseleinrichtung 9 durch die über die Luftzuleitung 1 zugeführte Luft im Abteil innerhalb vorgegebener Toleranzen gehalten. Nimmt nun die Besetzung des Abteils ab, so sinkt nach einiger Zeit die Temperatur im Abteil aufgrund der geringeren Wärmeabstrahlung der verbliebenen Benutzer des Abteils ab. Dies führt zu einem positiven Ausgangssignal des Regelverstärkers 18, wodurch der Impulsgeber 19 der Ausgangsspannung des Regelverstärkers entsprechende Impulsfolgen, z.B. ähnlich einer Phasenanschnittsteuerung an den elektronischen Schalter 13 abgibt und diesen im Rhytmus der einlangenden Impulse zündet und den elektrischen Heizkörper 12 impulsweise z.B. ähnlich einer Phasenanschnittsteuerung mit der Stromquelle verbindet.
  • Der Impulsgeber 19 gibt jedoch nur dann Impulse ab, wenn die Polarität der Ausgangsspannung des Regelverstärkers einer unter dem Sollwert liegenden Temperatur im Abteil 8 entspricht.
  • Gleichzeitig gibt auch der Signalumsetzer 20 der Ausgangsspannung des Regelverstärkers 18 und deren Polarität entsprechende Signale, z.B. Impulse entsprechender Polarität und Frequenz an den Stellmotor 15, der z.B. als Schrittschaltmotor ausgebildet sein kann ab, sodaß dieser im Falle einer unter der Solltemperatur liegenden Abteil-Temperatur die Drosselklappe 14 in Richtung "Schließen" bewegt und so die Luftzufuhr zum Abteil vermindert, wodurch sich erhebliche Energieeinsparungen ergeben.
  • Steigt die Temperatur aufgrund der Zusatzheizung wieder auf den Sollwert an, sc sinkt die Ausgangsspannung des Regelverstärkers 18 ab und die Zusatzheizung 12 bleibt abgeschaltet und es stellt sich ein neuer Gleichgewichtszustand ein.
  • Erhöht sich die Besetzung im Abteil wieder, so wird die Temperatur im Abteil aufgrund der vermehrten Wärmeabstrahlung der Insassen des Abteils, über den Sollwert ansteigen. Dadurch liefert der Regelverstärker 18 eine entsprechende Ausgangsspannung mit zum erstbeschriebenen Fall umgekehrter Polarität, sodaß der Impulsgeber 19 keine Impulse abgibt und daher die Zusatzheizung nicht in Betrieb gehen kann, wohl aber der Signalumsetzer 20 Signale mit entsprechender Polarität abgibt und daher der Stellmotor 15 und die Drosselklappe 14 in Richtung zur Offenstellung hin bewegt, wodurch der erhöhte Luftbedarf gedeckt wird.
  • Für den Vorheizbetrieb kann vorgesehen werden, daß die Ansteuerung des Stellmotors stillgelegt wird, sodaß die Drosselklappe 14 in ihrer voll geöffneten Lage verbleibt, auch wenn die Zusatzheizung in Betrieb ist.
  • Die Ausführungsform gemäß der Fig. 3 bis 5 unterscheidet sich von der oben beschriebenen nur dadurch, daß die Drosseleinrichtung 9 statt einer Drosselklappe 14 ein balkenförmiges, im Querschnitt L-förmiges Drosselorgan 2 aufweist, zu dessen Antrieb statt eines Stellmotors 15 Bimetallstreifen 3 und 4 vorgesehen sind. Außerdem ist die Zusatzheizung, die in diesem Fall ebenfalls durch elektrische Heizkörper 12 gebildet ist, in einem unter den Fenstern verlaufenden Umluftkanal 6 angeordnet, der in den Kanal 10 mündet, in den die aus der Luftzuführung 1 über die Drosseleinrichtung 9 abströmende Luft einströmt und aufgrund der Ejektorwirkung die Luft aus dem Umluftkanal 6 mitreißt.
  • Ler Heizkörper 12 kann ebenfalls wie bereits anhand der Fig. 2 enlautert, gesteuert sein, nur, daß eben kein Stellmotor an den Regelverstärker angeschlossen ist.
  • Die Bimetallstreifen 3 sind an ihren einen Enden 3' direkt mit der Wand des Kanals 10 verbunden; die gegenüberliegenden Enden 4' der Bimetallstreifen 4 sind am im Querschnitt L-fcrmigen Drosselcrgan 2 befestigt. Die freien Enden von je zwei Bimetallstreifen 3 und L sind über ein Zwischenstück 23 miteinander verbunden, wobei der eine L der Einwirkung des Heizkörpers 12 und der andere 3 der aus der Luftzuleitung 1 abströmenden konditionierten Luft ausgesetzt ist. Je nach der Krümmung der Bimetallstreifen wird die Ausströmöffnung 21 der Luftzuführung 1 mehr oder weniger freigegeben.
  • Sinkt die Abteil-Temperatur zu weit ab, so wird, wie bereits erläutert, der elektrische Heizkörper 12 aktiviert. Dadurch ist der an dem Drosselorgan 2 angreifende Bimetallstreifen 3 der Wärmestrahlung des Heizkörpers 12 ausgesetzt und verbiegt sich in der Weise, daß die Austrittsöffnung 21 mehr überdeckt und der Ausströmquerschnitt vermindert wird.
  • Grundsätzlich ist es auch möglich, die Bimetallstreifen 3 mit Heizwicklungen zu versehen, die ähnlich dem Stellmotor 15 gemäß Fig. 2 vom Regelverstärker 18 gesteuert werden. Durch Anbringung zweier Heizwicklungen an verschiedenen Stellen der Bimetallstreifen können diese unterschiedlich beeinflußt werden, sodaß eine Steuercharakteristik wie anhand der Fig. 2 beschrieben, erreicht werden kann. Dabei kann für den Vorheizbetrieb ebenfalls der Ausströmquerschnitt der Lufzuleitung 1 in dem voll geöffneten Zustand gehalten werden.
  • Bei der dargestellten Lösung mit direkt der Einwirkung des Heizkörpers 12 und der aus der Luftzuleitung 1 abströmenden Luft ausgesetzten Bimetallstreifen 4 bzw. 3 ist letzterer hauptsächlich für den Vorheizbetrieb wesentlich, bei dem mit einer weit wärmeren, über die Luftzuleitung eingebrachten Luft gearbeitet wirc, als dies im Normalbetriet auch bei niedrigen Außentemperaturen der Fall ist. Bei diesen hohen Temperaturen der in den Kanal 10 eintretenden Luft biegen sich die Eimetallstreifen 3 in Richtung zur Cffenstellung des Drosselorgans 2 hin und verhindern damit eine Verengung des Auslaßguerschnittes der Luftzuleitung 1, auch wenn der Heizkörper 12 eingeschaltet ist. Die Bimetallstreifen 3 und 4 sind dabei so ausgelegt, daß bei den im Normalbetrieb üblichen Temperaturen der Luft in der Luftzuleitung 1 die Bimetallstreifen 3 praktisch unwirksam sind, bei den im Vorheizbetrieb üblichen weit höheren Temperaturen jedoch die Streifen 3 die Streifen 4 überdrücken.
  • Um eine Änderung der Verhältnisse für andere Abteile 8 bei einer Änderung des Ausströmquerschnittes der Luftzuleitung 1 in einem oder mehreren Abteilen zu vermeiden, kann in der Luftzuleitung ein Druckfühler angeordnet sein, der auf den Ventilhalter des Klimaaggregates einwirkt und so für gleichbleibende Druckverhältnisse in der Luftzuleitung 1 sorgt.
  • Die Erfindung wurde zwar nur anhand einer Einkanal-Klimaanlage mit elektrischer Zusatzheizung erläutert, doch kann sie auch bei Zweikanal-Klimaanlagen angewandt werden. In diesem Falle wird eben bei erhöhtem Wärmebedarf aufgrund einer geringeren Besetzung eines Abteils der Zusatzkanal geöffnet und der Grundkanal mehr geschlossen bzw. die entsprechenden Abströmquerschnitte, wobei die Regelung so erfolgt, daß die gesamte in das Abteil einströmende Luftmenge vermindert wird.
  • Weiters kann die Erfindung auch beim Kühlbetrieb angewendet werden. Dabei muß die über die Luftzuleitung 1 bzw. den Grundkanal bei einer Zweikanal-Anlage zugeführte Luft so konditioniert sein, daß sie ein die bei der Auslegung der Anlage angenommene Besetzung aufweisendes Abteil auf die Soll-Temperatur bringen kann. Sinkt der Kühlbedarf aufgrund einer geringeren Besetzung at, sc wird die fehlende Wärmemenge durch die Zusatzheizung aufgebracht, wobei sich durch die dabei erfolgende Verminderung des Luftdurchsatzes erhebliche Energieeinsparungen ergeben.

Claims (7)

1. Klimaanlage für Eisenbahnfahrzeuge mit Fahrgastabteilen und einer Luftzuleitung zu den Abteilen, wobei die Temperatur der zugeleiteten Frischluft bei einem bestimmten Besetzungsgrad der Abteile ausreicht, um die Solltemperatur in den Abteilen zu erreichen, und eine durch einen Thermostaten gesteuerte Zusatzheizung in jedem Abteil vorgesehen ist, die bei Verminderung der Besetzung der Abteile gegenüber dem genannten bestimmten Besetzungsgrad die gewünschte Solltemperatur im Abteil aufrecht erhält, dadurch gekennzeichnet, daß in der Luftzuleitung (1) jedes Abteils (8) eine Drosseleinrichtung (9) vorgesehen ist, welche eine stufenlose aber begrenzte Verminderung des Einströmquerschnittes zuläßt und diese Brosseleinrichtung (9) mit der Zusatzheizung (12) in solcher Wirkverbindung steht, daß bei Erhöhung der Zusatzheizung infolge Verminderung der Besetzung im Abteil (8) cer Ausströmquerschnitt der Luftzuleitung (1) um ein vorbestimmtes Maß gedrosselt wird.
2. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzheizung durch elektrische Heizkörper (12) gebildet ist und die Drosseleinrichtung durch ein von einem Bimetall (4) gesteuertes, die Luftzuleitung (1) zum Abteil (8) mehr oder weniger freigebendes Drosselorgan (2) gebildet ist.
3. Klimaanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Heizkörper (12) in einem, vorzugsweise unter dem Fenster geführten, Umluftkanal (6) angeordnet ist, der in einen an die Drosseleinrichtung (9) anschließenden zu Luftauslaßöffnungen (11) im Abteil (8) führenden Kanal (10) mündet, wobei im Mündungsbereich die beiden Kanäle (10, 6) durch ein im Querschnitt L-förmiges Drcsselorgan (2) getrennt sind.
4. Klimaanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das das Drosselorgan (2) steuernde Bimetall (4) der Einwirkung des elektrischen Heizkörpers (12) ausgesetzt ist.
5. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan (14) durch einen Stellmotor (15) gesteuert ist, der von einem die Signale eines Abteil-Temperaturfühlers (16) und einer Temperaturstelleinrichtung (17) verarbeitenden Regelverstärker (18) gesteuert ist, der gleichzeitig auch die Zusatzheizung steuert.
6. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Luftzuleitung (1) zu den einzelnen Abteilen (8) ein Druckfühler angeordnet ist, der auf die Regelung der Luftversorgung einwirkt und bei einer Druckerhöhung aufgrund der Drosselung des Abströmens in die Abteile durch die Drosseleinrichtungen (9) den Luftdurchsatz vermindert.
7. Klimaanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan (2) von zwei im Bereich ihrer einen Enden miteinander verbundenen Bimetallstreifen (3, 4) gehalten ist, von denen einer (3) der aus der Luftzuleitung (1) abströmenden Luft und der andere (4) der Einwirkung der Zusatzheizung ausgesetzt ist.
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